- •Глава 1. Нефть и газ в истории
- •1.1. История развития и современное состояние нефтегазового бизнеса
- •1.1.1. Об истории развития мировой индустрии нефти и газа
- •1.1.2. Тенденции развития энергетики
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 9
- •М ировые запасы газа, 2003 г. -174,2 трлн куб. М*
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 11
- •Мировые запасы газа, 2003 г. -174,2 трлн куб. М*
- •Мировые запасы нефти, 2003 г. - 200,7 млрд т**
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 13
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 15
- •1.1.3. Технологический прогресс в сфере тэк
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 17
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 19
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 21
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 23
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 25
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 27
- •1.2. Место и роль нефтегазового комплекса в современной мировой и российской экономике
- •1.2.2. Текущее состояние и динамика развития запасов и добычи нефти и газа
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 29
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 31
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 33
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 35
- •1.2.3. Современные тенденции в экспорте российской нефти и газа
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 37
- •1.2.4. Текущее состояние и развитие нефтегазовой трубопроводной транспортной системы и трубопроводного строительства
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 39
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 41
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 43
- •1.2.5. Проблемы современного состояния нефтегазостроительного комплекса
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 45
- •1.2.6. Основы законодательно-нормативного обеспечения нефтегазового бизнеса
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 47
- •Глава 1. Нефть и газ в истории и развитии цивилизации 49
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений
- •2.1. Основы нефтегазопромысловой геологии
- •2.1.1. Состав и формы залегания горных пород. Состав нефти и газа. Образование месторождений нефти и газа
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 51
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 53
- •2.1.2. Методы поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 55
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 57
- •2.1.3. Этапы поисково-разведочных работ
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 59
- •2.2. Бурение нефтяных и газовых скважин
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 61
- •2.2.2. Классификация способов бурения
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 63 Рис. 2.2.1. Классификация способов бурения скважин на нефть и газ
- •2.2.3. Буровые установки, оборудование и инструмент
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 65
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 67
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 69
- •Часть I. Основынефтегазового-дела
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 73
- •2.2.4. Цикл строительства скважины
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 75
- •Часть I. Основы нефтегазового дела
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 77
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 79
- •2.2.5. Промывка скважин
- •2.3. Добыча нефти и газа
- •2.3.1. Этапы и режимы добычи нефти и газа
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 81
- •Часть I. Основы нефтегазового дела
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 83
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 85
- •Часть I. Основы нефтегазового дела
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 87
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 89
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 91
- •2.3.2. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин
- •Часть I. Основы нефтегазового дела
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 93
- •Часть I. Основы нефтегазового дела
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 95
- •Часть I. Основы нефтегазового дела
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 97
- •Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 99
- •2.3.3. Системы сбора нефти на промыслах
Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 81
Растворенный газ, выделившийся из нефти после снижения давления, способствует его сохранению в дальнейшем на некотором уровне. Всякое уменьшение количества нефти в пласте приводит к тому, что этот объем занимают пузырьки газа, и поэтому нефть находится под действием практически неизменного давления. Его снижение начнется, когда выделение газа из растворенного состояния не будет успевать за отбором нефти.
Действие упругих сил нефти, воды и вмещающей их породы проявляется в следующем. По мере отбора нефти и газа, происходит некоторое снижение пластового давления, в результате чего пластовые флюиды и порода разжимаются, замедляя темп его падения.
Сила тяжести обеспечивает сток нефти из повышенных частей пласта в пониженные, где расположены забои скважин.
В зависимости от источника пластовой энергии, обусловливающего перемещение нефти по пласту к скважинам, различают пять основных режимов работы залежей: жестководонапорный, упруговодонапорный, газонапорный, растворенного газа и гравитационный (рис. 2.3.1).
При жестководонапорном режиме (рис. 2.3.1а) источником энергии является напор краевых (или подошвенных) вод. Ее запасы постоянно пополняются за счет атмосферных осадков и источников поверхностных водоемов. Отличительной особенностью жестководона-порного режима является то, что поступающая в пласт вода полностью замещает отбираемую нефть. Контур нефтеносности при этом непрерывно перемещается и сокращается.
Эксплуатация нефтяных скважин прекращается, когда краевые воды достигают забоя тех из них, которые находятся в наиболее высоких частях пласта, и вместо нефти начинает добываться только вода.
На практике есть еще один промежуточный этап разработки нефтяных месторождений, когда одновременно с нефтью добывается вода. Это связано с тем, что из-за неоднородности пласта по проницаемости и сравнительно высокой вязкости нефти в пластовых условиях по отношению к вязкости пластовой воды происходит прорыв краевых и подошвенных вод к забою скважин.
При жестководонапорном режиме работы нефтяной залежи обеспечивается самый высокий коэффициент нефтеотдачи пластов, равный 0,5...0,8.
При жестководонапорном режиме давление в пласте настолько велико, что скважины фонтанируют. Но отбор нефти и газа не следует производить слишком быстро, поскольку иначе темп притока воды будет отставать от темпа отбора нефти и давление в пласте будет па-дать, а фонтанирование прекратится.
82
Часть I. Основы нефтегазового дела
Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 83
При упруговодонапорном режиме основным источником пластовой энергии служат упругие силы воды, нефти и самих пород, сжатых в недрах под действием горного давления. При данном режиме по мере извлечения нефти давление в пласте постепенно снижается. Соответственно уменьшается и дебит скважин.
Отличительной особенностью упруговодонапорного режима является то, что водоносная часть пласта значительно больше нефтеносной (границы водоносной части отстоят от контура нефтеносности на 100 км и более).
Хотя расширение породы и жидкости при уменьшении давления в пласте, отнесенное к единице объема, незначительно, при огромных объемах залежи и питающей ее водонапорной системы таким образом можно извлечь до 15% нефти от промышленных запасов.
Коэффициент нефтеотдачи при упруговодонапорном режиме также может достигать 0,8.
При газонапорном режиме (рис. 2.3.16) источником энергии для вытеснения нефти является давление газа, сжатого в газовой шапке. Чем больше ее размер, тем дольше в ней снижается давление.
В месторождениях, работающих в газонапорном режиме, процесс вытеснения нефти расширяющимся газом обычно сопровождается гравитационными эффектами. Газ, выделяющийся из нефти, мигрирует вверх, пополняя газовую шапку и оттесняя нефть в пониженную часть залежи. По мере понижения уровня газонефтяного контакта происходит прорыв газа к нефтяным скважинам, находящимся ближе к контуру газоносности, и их эксплуатация прекращается, так как в противном случае расходование энергии расширения газа газовой шапки будет нерациональным.
Коэффициент нефтеотдачи пласта при газонапорном режиме составляет 0,4...0,6.
При режиме растворенного газа (рис. 2.3.1в) основным источником пластовой энергии является давление газа, растворенного в нефти. По мере понижения пластового давления газ из растворенного состояния переходит в свободное. Расширяясь, пузырьки газа выталкивают нефть к забоям скважин.
Коэффициент нефтеотдачи при режиме растворенного газа самый низкий и составляет 0,15...0,3. Причина этого заключается в том, что запас энергии газа часто полностью истощается намного раньше, чем успевают отобрать значительные объемы нефти.
Гравитационный режим (рис. 2.3.1г) имеет место в тех случаях, когда давление в нефтяном пласте снизилось до атмосферного, а имеющаяся в нем нефть не содержит растворенного газа. При этом
84 Часть I. Основы нефтегазового дела
р ежиме нефть стекает в скважину под действием силы тяжести, а оттуда она откачивается механизированным способом.
Если в залежи нефти одновременно действуют различные движущие силы, то такой режим ее работы называется смешанным.
При разработке газовых месторождений гравитационный режим и режим растворенного газа отсутствуют.
Необходимо подчеркнуть, что естественная пластовая энергия в большинстве случаев не обеспечивает высоких темпов и достаточной полноты отбора нефти из залежи. Это связано с тем, что ее извлечению из пласта препятствует достаточно много факторов, в частности, силы трения, силы поверхностного натяжения и капиллярные силы.
Для повышения эффективности естественных режимов работы залежи применяются различные искусственные методы воздействия на нефтяные пласты и призабойную зону. Их можно разделить на три группы:
методы поддержания пластового давления (заводнение, закачка газа в газовую шапку пласта);
методы, повышающие проницаемость пласта и призабойной зоны (солянокислотные обработки призабойной зоны пласта, гидроразрыв пласта и др.);
• методы повышения нефтеотдачи и газоотдачи пластов.
Искусственное поддержание пластового давления достигается методами законтурного, приконтурного и внутриконтурного заводнения, а также закачкой газа в газовую шапку пласта.
Метод законтурного заводнения (рис. 2.3.2) применяют при разработке сравнительно небольших по размерам залежей. Он заключается в закачке воды в пласт через нагнетательные скважины, размещаемые за внешним контуром нефтеносности на расстоянии 100 м и более. Эксплуатационные скважины располагаются внутри контура нефтеносности параллельно контуру.
В результате заводнения приток воды к пласту увеличивается и давление в нефтяной залежи поддерживается на высоком уровне.
Метод приконтурного заводнения применяют на месторождениях с низкой проницаемостью продуктивных пластов в части, заполненной водой. Поэтому нагнетательные скважины располагают либо вблизи контура нефтеносности, либо непосредственно на нем.
Метод внутриконтурного заводнения (рис. 2.3.3) применяется для интенсификации разработки нефтяной залежи, занимающей значительную площадь.
Сущность этого метода заключается в искусственном «разрезании» месторождения на отдельные участки, для каждого из которых осуществляется нечто подобное законтурному заводнению.